Hier finden Sie Kurzbeschreibungen zu Diplom- bzw. Masterarbeiten

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Michael Weber, Ingo Stock (BMW)
Ausgeschrieben am: 10.03.2005

Thema: Konzeption und Entwicklung eines Autorensystems zur Erstellung von Augmented Reality basierten Diagnose- und Reparaturanleitungen.
Hintergrund: Der Einsatz von Augmented Reality (AR) zeigt ein hohes Nutzenpotenzial für die Anwendung in BMW Werkstätten. Eine der wesentlichen Voraussetzungen für den Produktiveinsatz dieser Technologie ist die Entwicklung eines Autorensystems, welches die Erstellung von AR Anleitungen unterstützt. Neben der Erstellung der atomaren Informationen, sollen diese von einem technischen Autor verschaltet werden, um einen kompletten Ablauf realisieren zu können. Die Erstellung solcher Abläufe muss möglichst einfach und ohne Programmierkenntnisse erfolgen können.
Die Diplomarbeit beinhaltet folgende Aufgaben:
" Analyse des aktuellen AR Ablaufsystems. Ableitung von Anforderungen an eine Entwicklungsumgebung für AR basierte Anleitungen. " Konzeptentwurf eines Autorensystems unter Berücksichtigung der Erstellung von Animation, der Anbindung an die Fahrzeugsteuergeräte und der Verschaltung der Arbeitsschritte mit ggf. logischen Verknüpfungen. " Festlegung des umzusetzenden Umfangs und prototypische Implementierung eines graphischen Erstellungssystems für Workflows. " Evaluation und Dokumentation der Ergebnisse.
Voraussetzungen und Qualifikation: Vorausgesetzt werden Programmierkenntnisse, Grundwissen in der Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) sowie analytisches Denken und Teamfähigkeit. Darüber hinaus sind Grundkenntnisse in Java, weiteren Java-Bibliotheken und XML wünschenswert. Ein Grundverständnis für das Gebiet Fahrzeugtechnik ist hilfreich, wird aber nicht vorausgesetzt. Der Arbeitsplatz befindet sich im Forschungszentrum der BMW Group in München.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Michael Weber, Stefan Fiedler
Ausgeschrieben am: 15.12.2004

Multiplayerspiele haben in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen, das gilt vor allem für Massive Multiplayer Games (MMGs), bei denen mehrere tausend Spieler in derselben virtuellen Welt über das Internet miteinander interagieren können. Hier treten neben den Kommunikationsproblemen von klassischen Mehrbenutzerspielen aufgrund der sehr großen Anzahl an Teilnehmern zusätzliche Problemstellungen auf. Insbesondere müssen komplexere Verfahren bei der Synchronisation verwendet werden, um die Spielwelt trotz Netzwerkproblemen bzw. –ausfällen der einzelnen Spieler in einem konsistenten Zustand zu halten, ohne den Spielfluss der anderen Teilnehmer zu beeinträchtigen.
In dieser Diplomarbeit sollen die Synchronisationsverfahren bekannter Massiver Multiplayer Games untersucht und analysiert werden. Dazu kann es notwendig sein deren Netzwerkkommunikation zu protokollieren und zu analysieren. Im zweiten Schritt soll untersucht werden in wie weit die eingesetzten Synchronisationsverfahren die Einhaltung der Regeln der virtuellen Welt sicherstellen und unter Wahrung der Fairness Regelverletzungen aufgelöst werden. Eine abschließende Analyse soll die so entstandenen Ergebnisse erklären und bewerten.

Kenntnisse aus den Bereichen Verteilte Systeme, Kommunikationssysteme sind hilfreich

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Michael Weber, Stefan Fiedler
Ausgeschrieben am: 15.12.2004

Computerspiele finden eine immer weitere Verbreitung, dies gilt vor allem für Mehrbenutzerspiele. Will man diese Spiele nun vom Internet auf mobile Ad-Hoc Netzwerke übertragen, treten durch die Mobilität der Rechner und das Fehlen von Infrastruktur Probleme auf, die so im klassischen Internet nicht vorhanden sind.
Im Rahmen der Diplomarbeit soll das Kommunikationsverhalten aktueller Multiplayerspiele auf Mobilgeräten untersucht werden. Dabei soll ermittelt werden, welche Netzwerkarchitektur, Protokolle, und Synchronisationsmechanismen verwendet werden. Um den Einfluss auf die Qualität des Spieles und den Spielfluss einordnen zu können sollen einige Verfahren implementiert und evaluiert werden. Eine abschließende Analyse soll die ermittelten Verfahren einordnen und bewerten.

Kenntnisse aus den Bereichen Verteilte Systeme, Mobile Computing sind hilfreich

Ansprechpersonen: Dr. Frank Kargl
Ausgeschrieben am: 09.12.2004

Mobile Ad-hoc Netzwerke sind eine relativ junge Variante mobiler Funknetze, die komplett ohne Infrastruktur auskommen. Jeder Knoten in einem solchen Netz ist gleichzeitig auch ein Router, der den Datenverkehr für andere Knoten weiterleitet. In einem solchen Netz ergeben sich eine Reihe von neuen Fragestellungen im Bereich der Sicherheit, beispielsweise das Problem der egoistischen Knoten, die nicht bereicht sind, Daten für andere weiterzuleiten.
Im Rahmen einer früheren Arbeit wurde ein Intrusion Detection System (IDS) entwickelt, welches solche egoistischen Knoten mittels verschiedener Sensoren erkennt und aus dem Netz ausschließt. Dabei wurde aber die Komponente, welche die Sensordaten erfasst und daraus eine Bewertung über andere Knoten generiert, nur sehr grundlegend geplant und realisiert.
Ziel dieser Arbeit ist es nun, dieses Bewertungssystem zu erweitern. Hierzu muss man sich zunächst intensiv mit den Vorarbeiten beschäftigen, was insbesondere den Netzwerksimulator ns-2 und die bisherige Implementierung des IDS betrifft. Anschließend ist das Konzept des Bewertungssystems zu erweitern. Hier können Anleihen im Bereich der IDS für herkömmliche Netze genommen werden. Das neue System ist dann zu prototypisch zu implementieren und zu vermessen.

Grundlegende Kenntnisse von Netzwerken und insbes. Funknetzwerken, wie sie in den Vorlesungen Rechnernetze und Mobile Computing vermittelt werden, sind sinnvoll.

Ansprechperson:
Ausgeschrieben am: 15.02.2005

Aktuelle Forschungsbestrebungen versuchen, die Ideen des Semantic Web auch auf Web Services zu übertragen: Web Services sollen mit einer semantischen Beschreibung versehen werden, so daß es z.B. möglich ist, zu einer gegebenen Spezifikation automatisch einen passenden Dienst zu finden.
Diese Arbeit soll die Möglichkeiten evaluieren, wie Privacyaspekte in semantische Web Services eingeflochten werden können. Nach einer Einführung in Semantic Web Services ist eine Übersicht über Möglichkeiten zur Spezifikation von Privacy und Privacy Goals zu verfassen. Ziel ist die Erweiterung der bestehenden Standards um solche Definitionen sowie eine Möglichkeit der Formulierung entsprechender Privacy-Anforderungen des Nutzers.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Michael Weber, Jürgen Nagler-Ihlein
Ausgeschrieben am: 18.10.2004

Um die Datenqualität bei der Durchführung von Umfragen und Studien zu erhöhen, wurden in den letzten Jahren immer mehr EDC Systeme entwickelt. Darunter versteht man Systeme, welche die erhobenen Daten direkt elektronisch statt auf Papier erfassen. Dies geschieht dann meist an Orten, die nicht zwingenderweise mit dem Ort der Speicherung übereinstimmen. Bei der Zusammenführung der Daten zu einem konsistenten Gesamtdatenbestand entstehen klassische Synchronisationsprobleme.
Das größte Problem stellt dabei die Konnektivität bei der Eingabe dar, da diese nicht immer gewährleistet werden kann. Dennoch soll es dem Datenerfasser möglich sein, zu jeder Zeit und an jedem Ort Daten zu bearbeiten und am Ende einen konsistenten Gesamtdatenbestand vorzufinden. Das Gesamtsystem muss deshalb die reine Online-Erfassung, die reine Offline-Erfassung, aber auch eine Kompensation kurzzeitiger Unterbrechungen der Konnektivität unterstützen.
Am Anfang der Arbeit sollte eine Analyse und Kategorisierung aller Szenarien und v.a. aller daraus entstehenden Konfliktfälle stehen. Im Umfeld der Verteilten Systeme und mobilen Datenbanken müssen dann mögliche Lösungsansätze für die einzelnen Gruppen von Problemen identifiziert werden. Diese sollten dann zu einem Gesamtansatz zusammengetragen und anschließend prototypsich umgesetzt werden.

Kenntnisse über verteilte Systeme, mobile Datenbanken und Synchronisationsmechanismen sind hilfreich.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Alexander Keller, Carsten Wächter

Um synthetische Effekte in reales Filmmaterial einzupassen, muss man die verwendeten Objektive simulieren, um Effekte wie Bewegungsunschärfe und Tiefenunschärfe zu erhalten. Die zugrundeliegenden Integrale schätzt man am elegantesten mit quasi-Monte-Carlo-Methoden.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Alexander Keller, Carsten Wächter

Der in der Arbeitsgruppe Computergraphik entwickelte robuste Algorithmus zur Lösung von Integralgleichungen löst das Lichttransportproblem im Vakuum. In der Diplomarbeit soll in diesem Sinne ein Algorithmus für die Lösung der Integralgleichung mit Volumenstreuung neu entwickelt werden. Als Testbeispiel soll ein Auto-Scheinwerfer im Nebel simuliert werden.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Alexander Keller, Carsten Wächter

Künstlich erzeugte Gesichter sind in Kinofilmen schon Standard. Haare hingegen stellen noch immer eines der härtesten Probleme der Computergraphik dar. Die Diplomarbeit soll sich mit den Aspekten einer effizienten Datenstruktur, dem Reflexionsverhalten und Rendering, sowie der Animation des komplexen Phänomens befassen. Es soll ein schneller Perückenrenderer entworfen werden.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Alexander Keller, Carsten Wächter

Autos erhalten einen Großteil Ihres schicken Aussehens durch die verwendeten Mehrschichtlacke. In der Arbeit sollen nun physikalisch exakt solche Mehrschichtlacke simuliert werden und geeignete BRDF-Modelle entwickelt werden. Besonderes Augenmerk wird auf die Wellenlängenabhängigkeit der Effekte gelegt.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Alexander Keller, Carsten Wächter

Erst die physikalisch korrekte Simulation von Schatten erlaubt es synthetischen Bildern Realismus zu verleihen. Leider sind solche Algorithmen sehr aufwändig. Schatten sind ein Phänomen mit hoher Kohärenz, so dass adaptive Schattenalgorithmen eine Effizienzsteigerung bis hin zur Echtzeit versprechen. In der Arbeit sollen zuerst neue, konservative Ansätze für globale Beleuchtung und Spiele entwickelt werden. Dann wird das Problem der großen Anzahl von Lichtquellen eingehend untersucht.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Alexander Keller, Carsten Wächter

Klassische numerische Simulationen werden meist mit Hilfe von Gittern oder Netzen durchgeführt. Das führt in hohen Dimensionen zu unüberwindbaren Problemen. Ein Ausweg sind hier gitterlose Verfahren. Am Beispiel der Advektion (z.B. Einrühren von Milch in Kaffee) sollen solche Verfahren implementiert und ausgetestet werden. Besonderer Wert wird auf die zugrundeliegenden, effizienten geometrischen Algorithmen aus der Computergraphik gelegt. Die Arbeit schließt mit einem Vergleich der neuen Methoden zu Smoothed-Particle-Hydrodynamics und Particle-Level-Set-Methoden.

Ansprechpersonen: Prof. Dr. Alexander Keller, Carsten Wächter

Punkte mit kleiner Diskrepanz werden erfolgreich in der Computergraphik, Physik und Finanzmathematik eingesetzt. Diese mehr mathematische Arbeit soll den grundlegenden Zusammenhang von kleiner Diskrepanz und maximiertem minimalen Abstand von Stichproben mit mathematischen Testfunktionen untersuchen. Algorithmisch sind Punkte mit kleiner Diskrepanz und hocheffiziente Suchalgorithmen für solche Punktemengen zu implementieren.